1、近年來，不斷發(fā)展的機器視覺技術(shù)和機械手控制技術(shù)已在眾多領(lǐng)域為人們提供了快速又高效的服務(wù)。在某些條件惡劣的環(huán)境中，帶視覺功能的機械手代替人工發(fā)揮著重要作用。此外， ZigBee無線通信技術(shù)的日益成熟，也對現(xiàn)代工業(yè)控制行業(yè)產(chǎn)生著越來越重要的影響。
　　 本文基于對機器視覺技術(shù)、單片機控制技術(shù)、電機驅(qū)動技術(shù)和ZigBee無線通信技術(shù)的深入研究，完成一套集光、機、電于一體的機械手控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)試。
　　 本文研究的機械

2、手控制系統(tǒng)可分為三層：即決策層、處理層和執(zhí)行層。分別由上位工控機、三套運動控制卡和五臺電機與其對應(yīng)。決策層用于人機界面的交互、圖像的采集與處理、通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令控制下位機；處理層負責(zé)解析并執(zhí)行上位機的控制指令，或驅(qū)動電機，或向上位機反饋數(shù)據(jù)；執(zhí)行層則負責(zé)按處理層的要求控制機械手運動。
　　 基于系統(tǒng)各層的功能需求，本文的主要工作包括控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計，運動控制卡的硬件、軟件設(shè)計，機器視覺系統(tǒng)構(gòu)建和圖像處理軟件設(shè)計

3、，以及上位機軟件的安裝與操作情況介紹。論文首先對課題中的關(guān)鍵技術(shù)作了深入研究，包括機器視覺技術(shù)、電機驅(qū)動技術(shù)和ZigBee無線通信技術(shù)；其次，重點闡述了基于單片機的運動控制卡的軟硬件設(shè)計，包括控制系統(tǒng)中硬件元器件的選型、主要硬件接口的設(shè)計和運動控制算法的實現(xiàn)等；最后，論文對視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和圖像處理軟件設(shè)計流程作了詳細介紹，并完成了軟件開發(fā)工作。
　　 本文所設(shè)計的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了兩種控制模式：手動模式和自動模式。手動模式下，操